Устройство для измерения разрешающей способности аэрофотографических систем Советский патент 1988 года по МПК G06T1/00 

0ue.i

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может применяться для измерения разрешающей способности (PC) аэрофотографи- ческих систем (АФС) по изображениям линейно-протяженных объектов (ЛПО) на фотографическом приемнике тлзпуче- ния с прозрачной подложкой, например на фотопленке.

Цель изобретения - повышение точности измерения разрешающей способности.

Цель достигается тем, что к устройству дополнительно подключают второй, третий, четвертый, пятый блоки деления, блок логарифмирования, блок извлечения корня п-й степени и блок вычислений,

Известно , что PC может быть опре- делена как решение уравнения АФС в частотной области:

С. -КО) ).

(1)

где Cg - входной контраст изображения,

Т(-)) - частотно-контрастная характеристика (ЧКХ) АФС; Т (-3) - пороговая характеристика

(ПХ) АФС.

Известно, что распределение экспзиций в изображении узких ЛПО для АФС с .углом поля зрения 2 В 20° может быть аппроксимировано функцией

ехр

Г х- Т

-4,6 f ,

(2)

где h(x) - функция рассеивания АФС} п - параметр, определяющий

форму функции рассеивания р - параметр, определяющий 1/2 ширины ЛПО на уровне 0,01 от максимального значения функции рассеивания (ФР).

Эта функция нормирована по высоте С учетом того, что ЧКХ АФС есть Ф5Фье-преобразование от ФР, то при использовании аппроксимации (2) ЧКХ в (1) оказывается зависимой от параметров пир.

На основании (1) и (2), а также свойства Фурье-преобразования относительно изменения масштаба вычисляется формула, связывающая PC АФС с шириной изображения ЛПО .на зфовне U от максимального значения в виде

R К/21,,

(3)

где К - поправочный коэффициент;

1х ширина ЛПО, измеренная оператором.

Это соотношение приобретает наиболее простой вид в предположении, что ПХ не зависит от частоты, т.е. Т О) Т const.

Вносимая при этом ошибка может быть сделана сколь угодно малой путем аппроксимации реальной ПХ ступенчатой линией. Тогда поправочный коэффициент может быть найден по формуле

я

ВХ

)

К,

(4)

где KU - коэффициент, отражающий вли яние уровня и, на котором оператор измеряет ширину ЛПО, и может быть определен по формуле

Кц 0,5 ,6/lnU ;

(5)

R (TO, П, Cg() константа, численно равная PC при значении параметра р 1 мм и при заданных значениях С, ,Т:, п.

Зависимость R (Т) при фиксированных h, Cg 1 для ,Q представ- дает собой функцию, обратную ЧКХ при р 1 мм. Поэтому для определения констант R при Cg 1 целесообразно использовать эту ЧКХ, но для приведенного контраста:

- Т, Т,/С

ВХ.

(6)

45

Значения для h 1,0 z h 2,0 могут быть вычислены соответственно по формулам

50

(7) (8)

55

Параметр р может быть определен по формуле

Р KU-IU

(9)

6У

Из (А) следует, что поправочный коэффициент зависит, по крайней мере, от четырех факторов: Т, п, С

и.

Если же принять во внимание все факторы, от которых зависит пороговый контраст Т, то оказывается, что формула (4) позволяет учесть целый ряд факторов: появление (градиент характеристической кривой,коэффициент контрастности), шум гранулярности, число периодов и форму штрихов в мире, строгость критерия, используемого при определении предельно различимого поля миры.

Анализ факторов, которые учитываются при определении поправочного коэффициента, показывает, что все факторы, за исключением Двух (h и U) либо задаются (например, Cgx) либо измеряются в процессе проведения других работ (например, сенситометрический контроль), либо берутся из технических характеристик АФС (например, TO), т.е. их определение не требует проведения дополнительных работ.

Параметры h и U обладают относительно малой изменчивостью для конкретного типа АФС, поэтому можно ограничиться достаточно редкими проверками их фактических значений.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, на фиг. 2 - графики частотно-контрастных характеристик для р 1 мм.

Устройство содержит измерительный микроскоп 1, второй блок 2 деления, третий блок 3 деления,четвертый блок 4 деления, пятый блок 5 деления, первый блок 6 деления, блок 7 логарифмирования, блок 8 извлечения корня п-й степени, блок 9 вычислений, регистратор 10.

Устройство может быть разделено на три части, решающие относительно самостоятельные задачи: определение константы R , расчет коэффициента Кц, определение и регистрация PC.

Определение константы R осуществляет совокупность блока деления 5 и блока 9. На вход делителя блока 5 деления подают значение входного

6Х 9

а на вход делимого

г,

контраста

пороговое значение TQ. На выходе блока 5 деления в соответствии с форму- -;лой (6) формируется приведенное зна-т

чение контраста Т, которое подают на второй информационный вход блока 9. Последний предназначен для фор- с мирования на его выходе константы R в соответствии с поступившим на его вход приведенным значением порогового контраста. Для решения этой задачи блок 9 должен иметь характе- Q ристику преобразования, представленную на фиг. 2. Изменения характеристик в зависимости от параметра п на схеме устройства осуществляется сигналом, поступающим на первый инфор- 15 мационный вход блока 9.

Блоки 7, 8, 2 и 3 решают задачу определения коэффициента К по формуле (5) .

На информационный вход блока 7 20 подают значение U, на вход делимого блока 2 деления подают константу -4,6, на вход делителя блока 3 деления число 2. На выходе блока 3 деления получают значение К,. 25 Значение К, с выхода блока 3 де- i Ленин поступает в качестве делителя на вход блока 4 деления, на выходе которого согласно (4) получают значение К/2, которое поступа ет на вход делимого блока 6 деления.

Соединенные последовательно измерительный микроскоп 1, блок 6 деления и регистратор 10 осуществляют измерение ширины ЛПО и определение PC согласно (3) с последунмдей регистрацией.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений оператор вводит в устройство соответствующие значения п и U. Тем самым на выходе блока 4 деления оказывается определенным поправочный коэффициент К/2. Затем оператор выбирает на негативе .(фотоснимке) изображения узких ЛПО. Измеренная оператором с помощью мик- роскопа вел1Гчина 1 подается на вход делителя блока 6, на выходе которого формируется величина искомой PC в соответствии с (3), блок регистрации фиксирует это значение.

Предлагаемое устройство обеспечивает повьш1ение точности измерений RC, так как оно позволяет .учесть влияние порогового контраста Т, входного контраста С, уровня U, на котором оператором проводится измерение щирй- ны ЛПО, характеристик проявления, шума гранулярности, строгости критерия.

30

35

40

45

50

55

Изобретение относится к Автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для измерения разрешающей способности по ширине изображения линейно-протяженного объекта. Цель изобретения - повьшение точности измерения разрешающей способности. Устройство содержит пять блоков деления 2-6, блок 8 извлечения корня п-й степени, блок 7 логарифмирования и блок 9 вычислений, измерительный микроскоп 1, регистратор 10. 2 ил.